自走式掃除機及びサスペンション構造
【課題】駆動輪に対して加わる衝撃の緩衝を適正に行って、駆動輪の走行面に対する接地性を向上させる。
【解決手段】 自律走行して掃除を行う自走式掃除機１００の掃除機本体に取り付けられる駆動輪２１Ｌ、２１Ｒのサスペンション構造であって、駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動モータ２２１、２３１と、第一〜第三歯車２５１〜２５３とが一体となって駆動ユニット２Ｌ、２Ｒが構成され、駆動ユニットを支持するユニット支持部２１０が掃除機本体に取付固定され、駆動ユニットは、自走式掃除機の走行面側にねじりコイルバネ２２２、２３２によって付勢されるとともに、当該駆動ユニット及びユニット支持部の各々の異なる２点どうしに回動自在に取り付けられた第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介してユニット支持部に接続されてなる。
【解決手段】 自律走行して掃除を行う自走式掃除機１００の掃除機本体に取り付けられる駆動輪２１Ｌ、２１Ｒのサスペンション構造であって、駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動モータ２２１、２３１と、第一〜第三歯車２５１〜２５３とが一体となって駆動ユニット２Ｌ、２Ｒが構成され、駆動ユニットを支持するユニット支持部２１０が掃除機本体に取付固定され、駆動ユニットは、自走式掃除機の走行面側にねじりコイルバネ２２２、２３２によって付勢されるとともに、当該駆動ユニット及びユニット支持部の各々の異なる２点どうしに回動自在に取り付けられた第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介してユニット支持部に接続されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行して掃除を行う自走式掃除機及びこの自走式掃除機に備わる駆動輪のサスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内にて所定の走行パターンに基づいて自律走行して掃除を行う自走式掃除機が知られている。
【０００３】
この自走式掃除機は、例えば、走行方向に直交する方向に沿って配設された二つの駆動輪を備えており、これらの駆動輪を駆動させて所定方向に走行しながら、床面等の走行面の掃除を行うようになっている。
【０００４】
ところで、自走式掃除機として、走行中に駆動輪に加わる衝撃や振動等に基づいて生じる当該駆動輪の自走式掃除機に対する上下動を減衰するためのサスペンション構造を有するものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。このサスペンション構造として、より具体的には、駆動モータやギヤ等の減速機構とともに駆動ユニットを一体となって構成する駆動輪を自走式掃除機の走行面側に押圧（付勢）するためのバネ部材（弾性体）等を備えたものが知られている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照。）。
【特許文献１】特表２００１−５２５５６７号公報
【特許文献２】特開２００２−３６０４８０号公報
【特許文献３】特開２００３−３３３１０号公報
【特許文献４】特開２００４−１６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献３及び特許文献４等に開示されたサスペンション構造の場合、走行中の駆動輪の自走式掃除機に対する上下動の減衰を好適に行うことができず、当該自走式掃除機の走行を適正に行うことができないといった問題がある。
【０００６】
即ち、特許文献３の場合、駆動輪よりも当該自走式掃除機の前進方向側に設けられた一の回動軸を中心として駆動ユニットが回動自在に構成されているために、製造や取付等の誤差によって機械的な誤動作が発生し易く、駆動輪の接地性が低下して自走式掃除機の走行を適正に行うことができない。また、特許文献４の場合、圧縮方向（伸縮方向）が自走式掃除機の走行面に対して略垂直となる方向に配設された圧縮バネを介して駆動ユニット（走行部）が取り付けられている。このため、走行中に駆動輪に対して前方から斜めに衝撃が加わった場合等に、駆動輪に対する衝撃の加わる方向と圧縮バネの伸縮方向とが異なることとなるので、当該圧縮バネが適正に伸縮（圧縮）されずに衝撃の緩衝力が低下することとなって、駆動輪の走行面に対する追随性が低下してしまう。特に、サスペンション構造が、駆動輪の移動方向を案内するガイド部材を備える構成の場合、当該ガイド部材によって圧縮バネの伸縮方向が規制されるため、摩擦抵抗が増大して駆動輪の上下動をスムーズに行うことができなくなる。
【０００７】
本発明の課題は、駆動輪に対して加わる衝撃の緩衝を適正に行うことができ、駆動輪の走行面に対する接地性を向上させることができる自走式掃除機及びサスペンション構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記課題を解決するため、本発明の自走式掃除機は、例えば、図１〜図６に示
すように、
自律走行して掃除を行う自走式掃除機（１００）であって、
当該自走式掃除機の掃除機本体に取り付けられる駆動輪（例えば、左駆動輪２１Ｌ、右駆動輪２１Ｒ）のサスペンション構造を備え、
前記サスペンション構造は、
前記駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動源（例えば、左輪駆動モータ２２１、右輪駆動モータ２３１）と、当該駆動源の駆動力を前記駆動輪に伝達するための駆動力伝達部（例えば、第一〜第三歯車２５１〜２５３）とが一体となって構成された駆動ユニット（例えば、左輪側駆動ユニット２Ｌ、右輪側駆動ユニット２Ｒ）と、
掃除機本体に前記駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして取付固定され、前記駆動ユニットを支持するユニット支持部（２１０）と、を有し、
前記駆動ユニットは、
当該駆動ユニットの前記駆動輪の回転軸と同軸上に設けられたユニット側第一接続部（２４１）と前記ユニット支持部の支持部側第一接続部（２１１）とに回動自在に取り付けられた第一リンク（２２０）、並びに、当該駆動ユニットの前記ユニット側第一接続部よりも上側で、且つ、当該ユニット側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられたユニット側第二接続部（２４２）と前記ユニット支持部の前記支持部側第一接続部よりも上側で、且つ、当該支持部側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられた支持部側第二接続部（２１２）とに回動自在に取り付けられた第二リンク（２３０）を介して前記ユニット支持部に接続されるとともに、前記ユニット支持部に配設された付勢部材（例えば、ねじりコイルバネ２２２、２３２）によって、前記第一リンク及び前記第二リンクの少なくとも何れか一方を介して当該自走式掃除機の走行面側に付勢されてなることを特徴としている。
【０００９】
本発明の自走式掃除機によれば、駆動輪と駆動源と駆動力伝達部とが一体となって構成された駆動ユニットは、自走式掃除機の走行面側に付勢部材によって付勢されるとともに、第一リンク及び第二リンクを介してユニット支持部に接続されているので、駆動輪に加わる衝撃の緩衝を適正に行うことができ、駆動輪の走行面に対する接地性を向上させることができる。即ち、駆動ユニットを第一リンク及び第二リンクの回動軸を中心として回動させることができるので、例えば、自走式掃除機の走行中等に駆動輪に加わる衝撃を第一リンク及び第二リンクの回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、付勢部材により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪をより適正に追随させることができることとなって、駆動輪の接地性を向上させることができる。
【００１０】
また、駆動ユニットには、第一リンクが接続されるユニット側第一接続部と第二リンクが接続されるユニット側第二接続部が、走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられているので、第一リンク及び第二リンクを介した駆動ユニットの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００１１】
さらに、ユニット支持部には、第一リンクが接続される支持部側第一接続部と第二リンクが接続される支持部側第二接続部が、走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられているので、駆動ユニットの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００１２】
また、ユニット支持部は、駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして配設されているので、自走式掃除機の前進中に前方から斜めに駆動輪に加わる衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００１３】
さらに、付勢部材は、ユニット支持部に配設され、第一リンク及び第二リンクの少なくとも何れか一方を介して駆動ユニットを付勢するので、付勢部材によって駆動ユニットを走行面側に直接付勢する場合に比べて、駆動輪に加わる衝撃を第一リンクや第二リンクを介してより適正に緩衝することができる。
【００１４】
また、本発明のサスペンション構造によれば、上記の自走式掃除機と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の自走式掃除機によれば、駆動輪に加わる衝撃を第一リンク及び第二リンクの回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、付勢部材により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪をより適正に追随させることができることとなって、駆動輪の接地性を向上させることができる。
【００１６】
本発明のサスペンション構造によれば、駆動輪に加わる衝撃を第一リンク及び第二リンクの回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、付勢部材により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪をより適正に追随させることができることとなって、駆動輪の接地性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１８】
図１は、本発明を適用した好適な一実施形態として例示する自走式掃除機を側面から見て示した側面図であり、図２は、自走式掃除機を示す平面図であり、図３は、自走式掃除機を示す正面図である。また、図４は、自走式掃除機の要部構成を示すブロック図である。
【００１９】
なお、図１〜図３にあっては、自走式掃除機１００の筐体１内を透視した状態を示し、当該筐体１内に配設される各構成を破線で示すものとする。
【００２０】
また、以下の説明では、自走式掃除機１００の走行方向に沿った方向を前後方向Ｘとして、前進方向側を前側とし、後進方向側を後側とする。さらに、前後方向Ｘに直交する一方向を左右方向Ｙとし、前後方向Ｘ及び左右方向Ｙの双方に直交する方向を上下方向Ｚとする。
【００２１】
本実施形態の自走式掃除機１００は、例えば室内等にて所定の走行パターンに基づいて自律走行して掃除を行うものであり、図１〜図３に示すように、外形が略円盤状に形成され、筐体１の内部に、左右二つの駆動輪２１Ｌ、２１Ｒを回転駆動させて当該自走式掃除機１００を所定方向に移動させる走行部２と、移動中に走行面である掃除面上の塵埃等を掃除するための掃除部３とが配設され、また、図４に示すように、操作部４と、記憶部５と、ＲＡＭ６と、ＣＰＵ７とを備え、各部はバス８により接続されて構成されている。
【００２２】
記憶部５は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electronic Erasable Programmable ROM）等から構成されており、ＣＰＵ７の制御下にて実行される各種のプログラム並びに各プログラムの処理に係るデータ等を記憶するものである。具体的には、記憶部５は、例えば、予め設定された自走式掃除機１００の所定の走行パターンに係る走行パターン情報を記憶している。
【００２３】
ＲＡＭ（Random Access Memory）６は、例えば、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ７の制御下にて記憶部５から読み出されたプログラムやデータ等の格納領域や作業領域等を構成している。
【００２４】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）７は、当該自走式掃除機１００を構成する各部を
統括して制御するものであり、記憶部５に格納されている所定のプログラムを読み出してＲＡＭ６の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。
【００２５】
操作部４は、例えば、自走式掃除機１００の各種機能の実行等を指示するための複数の
操作キー（図示略）を有しており、ユーザにより操作された操作キーに対応する所定の操作信号をＣＰＵ７に対して出力する。
【００２６】
走行部２は、当該自走式掃除機１００の底部略中央の左右方向Ｙにおける両端部に配設された二つの駆動輪２１Ｌ、２１Ｒと、これら駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの各々を独立して回転駆動させる左輪駆動部２２及び右輪駆動部２３と、当該自走式掃除機１００の走行に伴って従動回転する所定数（図２中、５つ図示）の従動輪２４と、前進方向側に存する壁や家具等の障害物（図示略）を検出するための近接センサ２５、…、自走式掃除機１００の左右方向Ｙ側に存する横壁等の障害物（図示略）を検出するための横壁用近接センサ２６、２６と、気流を検知してその流速を検出する第一フローセンサ２７及び第二フローセンサ２８と、走行面に存する凹凸等の段差を検出するための段差検出用センサ２９、…と、を備えて構成されている。
【００２７】
左駆動輪２１Ｌは、例えば、左右方向Ｙの軸心周りに回転可能に配設されている。また、左駆動輪２１Ｌには、例えば、その回転駆動に基づいて回転信号を出力するロータリーエンコーダ２１１Ｌが配設されている。
【００２８】
左輪駆動部２２は、例えば、ＣＰＵ７の制御下にて左駆動輪２１Ｌを回転駆動させるための駆動源としての左輪駆動モータ２２１と、当該左輪駆動モータ２２１の駆動力を左駆動輪２１Ｌに伝達するための駆動力伝達部（後述）とを備えており、当該左輪駆動部２２は、左駆動輪２１Ｌと一体となって左輪側駆動ユニット２Ｌを構成している。
【００２９】
以下に、左輪側駆動ユニット２Ｌについて図５及び図６を参照して詳細に説明する。
【００３０】
ここで、図５及び図６は、左輪側駆動ユニット２Ｌを備えてなるサスペンション構造の一例を説明するための図であり、このうち、図６は、図５の状態の左輪側駆動ユニット２Ｌが上側に回動した状態を図示したものである。
【００３１】
図５及び図６に示すように、左輪側駆動ユニット２Ｌは、自走式掃除機１００の走行面側にねじりコイルバネ（付勢部材）２２２によって付勢された状態で、掃除機本体に取付固定されるユニット支持部２１０に第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介して支持されており、これにより、左駆動輪２１Ｌのサスペンション構造が構成されている。
【００３２】
また、左輪側駆動ユニット２Ｌは、駆動力伝達部としての第一〜第三歯車２５１〜２５３が収納されたギヤボックス２４０を備え、第一〜第三歯車２５１〜２５３を介して左輪駆動モータ２２１の駆動力を左駆動輪２１Ｌに伝達するようになっている。即ち、ギヤボックス２４０には、左輪駆動モータ２２１が取り付け固定されており、左輪駆動モータ２２１の出力軸に第一歯車２５１が噛合され、さらに、第一歯車２５１に第二歯車２５２が噛合され、さらに、第二歯車２５２に中心軸が左駆動輪２１Ｌの回転軸と同軸上に設けられた第三歯車２５３が噛合されている。
【００３３】
第三歯車２５３の中心軸及び左駆動輪２１Ｌの回転軸と同軸上には、第一リンク２２０の一端部が回動自在に接続されるユニット側第一接続部２４１が設けられている。
【００３４】
また、ギヤボックス２４０は、その上端部から自走式掃除機１００の前側に向けて延出して形成された延出部２４３を備え、この延出部２４３にユニット側第一接続部２４１と上下方向（走行面に対して略垂直な方向）Ｚにほぼ重なる位置に第二リンク２３０の一端部が回動自在に接続されるユニット側第二接続部２４２が設けられている。即ち、ユニット側第二接続部２４２は、ユニット側第一接続部２４１よりも上側に設けられている。
【００３５】
また、ユニット支持部２１０は、左駆動輪２１Ｌの回転軸よりも自走式掃除機１００の前進方向側に位置をずらして配設されている。
【００３６】
さらに、ユニット支持部２１０は、走行面に対して略垂直な方向に沿って略長尺に形成された部材であり、その下側部分に第一リンク２２０の他端部が回動自在に接続される支持部側第一接続部２１１が設けられている。また、ユニット支持部２１０の上側部分には
、支持部側第一接続部２１１と上下方向（走行面に対して略垂直な方向）Ｚにほぼ重なる位置に第二リンク２３０の他端部が回動自在に接続される支持部側第二接続部２１２が設けられている。
【００３７】
支持部側第二接続部２１２の回動軸と同軸上には、コイル状に巻かれている部分が支点となるようにしてねじりコイルバネ２２２が支持されており、その端部が支持部側第二接続部２１２の下側に設けられたバネ固定部２１３に固定されて、当該ねじりコイルバネ２２２の第二リンク２３０の上側に沿うように設けられた部分により第二リンク２３０が走行面側に付勢された状態となっている。
【００３８】
右駆動輪２１Ｒには、上記左駆動輪２１Ｌと略同様に、例えば、左右方向Ｙの軸心周りに回転可能に配設されている。また、右駆動輪２１Ｒには、その回転駆動に基づいて回転信号を出力するロータリーエンコーダ２１１Ｒが配設されている。
【００３９】
右輪駆動部２３は、左輪駆動部２２と略同様に構成され、例えば、ＣＰＵ７の制御下にて右駆動輪２１Ｒを回転駆動させるための駆動源としての右輪駆動モータ２３１と、当該右輪駆動モータ２３１の駆動力を右駆動輪２１Ｒに伝達するための駆動力伝達部とを備えており、当該右輪駆動部２３は、右駆動輪２１Ｒと一体となって右輪側駆動ユニット２Ｒを構成している。
【００４０】
なお、右輪側駆動ユニット２Ｒは、上記の左輪側駆動ユニット２Ｌと略同様の構成をなしており、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
従動輪２４は、例えば、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの回転駆動に従った走行安定性を高める上で、当該自走式掃除機１００の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒを中心として前後の重量バランス等を考慮して所定位置に所定数配設されている。
【００４２】
近接センサ２５は、例えば、赤外線センサや超音波センサ等から構成されており、筐体１の前側に設けられた複数の開口を介して各近接センサ２５の先端部を露出させるようにして複数配設されている。
【００４３】
また、近接センサ２５は、前進方向側であって自走式掃除機１００の所定範囲内に存する壁や家具等の障害物を検出するための障害物検出用信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。そして、自走式掃除機１００の走行中に近接センサ２５から出力された障害物検出用信号の入力に基づいて、ＣＰＵ７は、所定の演算プログラムを実行することに従って当該自走式掃除機１００の進行方向に存する障害物を検出するようになっている。
【００４４】
横壁用近接センサ２６は、例えば、上記近接センサ２５と略同様に、赤外線センサや超音波センサ等から構成されており、筐体１の左右の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの各々よりも端部側に設けられた二つの開口を介して各横壁用近接センサ２６の先端部を露出させるようにして各々配設されている。
【００４５】
また、横壁用近接センサ２６は、前進方向に略直交する左右方向Ｙ側に存する壁や家具等の障害物であって所定範囲内に存するものを検出するための障害物検出用信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。そして、横壁用近接センサ２６から出力された障害物検出用信号の入力に基づいて、ＣＰＵ７は、所定の演算プログラムを実行することに従って当該自走式掃除機１００の後進方向に存する障害物を検出するようになっている。
【００４６】
第一フローセンサ２７及び第二フローセンサ２８は、当該自走式掃除機１００の上面の略中央部に配設されている。具体的には、第一フローセンサ２７は、自走式掃除機１００の所定の走行パターンに従った進行方向に流れる気流を検知可能となるように、また、第二フローセンサ２８は、進行方向に直交する方向に流れる気流を検知可能となるように、各々の検知部を筐体１から露出させて所定の向きに配設されている。
【００４７】
そして、自走式掃除機１００の走行（移動）中に、第一フローセンサ２７は、進行方向に流れる気流の流速に係る第一流速信号をＣＰＵ７に対して出力し、第二フローセンサ２８は、進行方向に直交する方向に流れる気流の流速に係る第二流速信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。より具体的には、第一フローセンサ２７及び第二フローセンサ２８は、例えばマイクロセンサ等の温度検出部を備えており、当該温度検出部にて走行中に生じる気流により低下した温度を検出した後、検出された温度の低下度合と所定の関係を有する、進行方向及び進行方向に直交する方向に流れる各々の気流の流速、即ち、自走式掃除機１００の移動速度を演算して第一流速信号及び第二流速信号としてＣＰＵ７に対して出力する。
【００４８】
ここで、第一フローセンサ２７から出力された第一流速信号及び第二フローセンサ２８から出力された第二流速信号のうちの少なくとも何れか一方がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７は、第一流速信号及び第二流速信号のうちの少なくとも何れか一方に基づいて、所定の演算プログラムを実行して、当該自走式掃除機１００の移動方向を検出するようになっている。なお、ＣＰＵ７は、検出された移動方向に基づいて、所定の制御プログラムの実行により、当該自走式掃除機１００を所定の走行パターンに従って移動させるように左輪駆動モータ２２１及び右輪駆動モータ２３１の駆動を制御するようになっている。
【００４９】
段差検出用センサ２９は、例えば、上記近接センサ２５及び横壁用近接センサ２６と略同様に、赤外線センサや超音波センサ等から構成されており、底部の前側の端部並びに左右の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの前側に各段差検出用センサ２９の先端部を走行面側に向けて配設されている。また、段差検出用センサ２９は、走行面に存する段差の検出を行うための段差検出用信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。
【００５０】
掃除部３は、掃除面（走行面）上の塵埃を掻き上げる掃除用ブラシ３１と、掃除面上の塵埃を吸込口３２を介して集塵するために駆動する吸込用ファン３３と、吸込口３２と連通部３４を介して連通されるとともに吸込口３２を介して吸い込まれた塵埃が集塵される集塵部３５と、掃除用ブラシ３１よりも外側の掃除面を掃除するためのサイド掃除用ブラシ３６とを備えて構成されている。
【００５１】
掃除用ブラシ３１は、ＣＰＵ７の制御下にてブラシ駆動モータ３１１が回転駆動されることに基づいて、左右方向Ｙの軸心周りに回転可能になっている。また、掃除用ブラシ３１よりも後側に吸込口３２が設けられている。
【００５２】
吸込口３２は、掃除用ブラシ３１の長手方向における略中央部に設けられ、連通部３４を介して集塵部３５の後側の端部に接続されている。
【００５３】
吸込用ファン３３は、塵埃を濾過するためのフィルター３７を介して集塵部３５の前側の端部と連通されており、ＣＰＵ７の制御下にてファン駆動モータ３３１が回転駆動されることに基づいて回転可能となっている。
【００５４】
サイド掃除用ブラシ３６は、左右の各駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの前側にて、当該ブラシの一部を筐体１よりも外側にはみ出させるようにして配設されている。即ち、サイド掃除用ブラシ３６は、ＣＰＵ７の制御下にてサイドブラシ駆動モータ３６１が回転駆動されることに基づいて、筐体１の縁部分に設けられた上下方向Ｚの軸心周りに回転可能になっている。従って、サイド掃除用ブラシ３６の一部、例えば略半分が筐体１よりも外側に位置することとなって、掃除用ブラシ３１よりも外側の掃除面に存する塵埃等を掃除可能となっている。
【００５５】
以上のように、本実施形態の自走式掃除機１００によれば、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒと駆動モータ２２１、２３１と第一〜第三歯車２５１〜２５３とが一体となって構成された駆動ユニット２Ｌ、２Ｒは、自走式掃除機１００の走行面側にねじりコイルバネ２２２、２３２によって付勢されるとともに、第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介してユニ
ット支持部２１０に接続されているので、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃の緩衝を適正に行うことができ、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの接地性を向上させることができる。即ち、駆動ユニット２Ｌ、２Ｒを第一リンク２２０及び第二リンク２３０の回動軸を中心として回動させることができるので、自走式掃除機１００の走行中等に駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃を第一リンク２２０及び第二リンク２３０の回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、ねじりコイルバネ２２２、２３２により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪２１Ｌ、２１Ｒをより適正に追随させることができることとなって、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの接地性を向上させることができる。従って、自走式掃除機１００を適正に走行させることができる。
【００５６】
また、駆動ユニット２Ｌ、２Ｒには、第一リンク２２０が接続されるユニット側第一接続部２４１と第二リンク２３０が接続されるユニット側第二接続部２４２が上下方向Ｚにほぼ重なる位置に設けられているので、第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介した駆動ユニット２Ｌ、２Ｒの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００５７】
さらに、ユニット支持部２１０には、第一リンク２２０が接続される支持部側第一接続部２１１と第二リンク２３０が接続される支持部側第二接続部２１２が上下方向Ｚにほぼ重なる位置に設けられているので、駆動ユニット２Ｌ、２Ｒの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。また、ユニット支持部２１０は、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの回転軸よりも自走式掃除機１００の前進方向側に位置をずらして配設されているので、自走式掃除機１００の前進中に前方から斜めに駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００５８】
さらに、ねじりコイルバネ２２２、２３２は、ユニット支持部２１０に配設され、第二リンク２３０を介して駆動ユニット２Ｌ、２Ｒを付勢するので、ねじりコイルバネ２２２、２３２によって駆動ユニット２Ｌ、２Ｒを走行面側に直接付勢する場合に比べて、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃を第二リンク２３０を介してより適正に緩衝することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、付勢部材としてのねじりコイルバネ２２２、２３２により第二リンク２３０を介して駆動輪を走行面側に付勢するような構成を例示したが、これに限られるものではなく、第一リンク２２０を介して付勢しても良いし、第一リンク２２０及び第二リンク２３０の両方を介して付勢しても良い。
【００６１】
また、ユニット側第一接続部２４１及びユニット側第二接続部２４２の位置、支持部側第一接続部２１１及び支持部側第二接続部２１２の位置、第一リンク２２０及び第二リンク２３０の長さ等は適宜任意に変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明を適用した好適な一実施形態として例示する自走式掃除機を側面から見て示した側面図である。
【図２】図１の自走式掃除機を示す平面図である。
【図３】図１の自走式掃除機を示す正面図である。
【図４】図１の自走式掃除機の要部構成を示すブロック図である。
【図５】図１の自走式掃除機に備わるサスペンション構造の一例を説明するための図である。
【図６】図１の自走式掃除機に備わるサスペンション構造の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 自走式掃除機
１ 筐体
２Ｌ 左輪側駆動ユニット
２Ｒ 右輪側駆動ユニット
２２ 左輪駆動部（第一駆動部）
２３ 右輪駆動部（第二駆動部）
２１Ｌ 左駆動輪
２１Ｒ 右駆動輪
２２１ 左輪駆動モータ（駆動源）
２３１ 右輪駆動モータ（駆動源）
２１０ ユニット支持部
２１１ 支持部側第一接続部
２１２ 支持部側第二接続部
２２０ 第一リンク
２３０ 第二リンク
２４１ ユニット側第一接続部
２４２ ユニット側第二接続部
２５１ 第一歯車（駆動力伝達部）
２５２ 第二歯車（駆動力伝達部）
２５３ 第三歯車（駆動力伝達部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律走行して掃除を行う自走式掃除機及びこの自走式掃除機に備わる駆動輪のサスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、室内にて所定の走行パターンに基づいて自律走行して掃除を行う自走式掃除機が知られている。
【０００３】
この自走式掃除機は、例えば、走行方向に直交する方向に沿って配設された二つの駆動輪を備えており、これらの駆動輪を駆動させて所定方向に走行しながら、床面等の走行面の掃除を行うようになっている。
【０００４】
ところで、自走式掃除機として、走行中に駆動輪に加わる衝撃や振動等に基づいて生じる当該駆動輪の自走式掃除機に対する上下動を減衰するためのサスペンション構造を有するものが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。このサスペンション構造として、より具体的には、駆動モータやギヤ等の減速機構とともに駆動ユニットを一体となって構成する駆動輪を自走式掃除機の走行面側に押圧（付勢）するためのバネ部材（弾性体）等を備えたものが知られている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照。）。
【特許文献１】特表２００１−５２５５６７号公報
【特許文献２】特開２００２−３６０４８０号公報
【特許文献３】特開２００３−３３３１０号公報
【特許文献４】特開２００４−１６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献３及び特許文献４等に開示されたサスペンション構造の場合、走行中の駆動輪の自走式掃除機に対する上下動の減衰を好適に行うことができず、当該自走式掃除機の走行を適正に行うことができないといった問題がある。
【０００６】
即ち、特許文献３の場合、駆動輪よりも当該自走式掃除機の前進方向側に設けられた一の回動軸を中心として駆動ユニットが回動自在に構成されているために、製造や取付等の誤差によって機械的な誤動作が発生し易く、駆動輪の接地性が低下して自走式掃除機の走行を適正に行うことができない。また、特許文献４の場合、圧縮方向（伸縮方向）が自走式掃除機の走行面に対して略垂直となる方向に配設された圧縮バネを介して駆動ユニット（走行部）が取り付けられている。このため、走行中に駆動輪に対して前方から斜めに衝撃が加わった場合等に、駆動輪に対する衝撃の加わる方向と圧縮バネの伸縮方向とが異なることとなるので、当該圧縮バネが適正に伸縮（圧縮）されずに衝撃の緩衝力が低下することとなって、駆動輪の走行面に対する追随性が低下してしまう。特に、サスペンション構造が、駆動輪の移動方向を案内するガイド部材を備える構成の場合、当該ガイド部材によって圧縮バネの伸縮方向が規制されるため、摩擦抵抗が増大して駆動輪の上下動をスムーズに行うことができなくなる。
【０００７】
本発明の課題は、駆動輪に対して加わる衝撃の緩衝を適正に行うことができ、駆動輪の走行面に対する接地性を向上させることができる自走式掃除機及びサスペンション構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記課題を解決するため、本発明の自走式掃除機は、例えば、図１〜図６に示
すように、
自律走行して掃除を行う自走式掃除機（１００）であって、
当該自走式掃除機の掃除機本体に取り付けられる駆動輪（例えば、左駆動輪２１Ｌ、右駆動輪２１Ｒ）のサスペンション構造を備え、
前記サスペンション構造は、
前記駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動源（例えば、左輪駆動モータ２２１、右輪駆動モータ２３１）と、当該駆動源の駆動力を前記駆動輪に伝達するための駆動力伝達部（例えば、第一〜第三歯車２５１〜２５３）とが一体となって構成された駆動ユニット（例えば、左輪側駆動ユニット２Ｌ、右輪側駆動ユニット２Ｒ）と、
掃除機本体に前記駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして取付固定され、前記駆動ユニットを支持するユニット支持部（２１０）と、を有し、
前記駆動ユニットは、
当該駆動ユニットの前記駆動輪の回転軸と同軸上に設けられたユニット側第一接続部（２４１）と前記ユニット支持部の支持部側第一接続部（２１１）とに回動自在に取り付けられた第一リンク（２２０）、並びに、当該駆動ユニットの前記ユニット側第一接続部よりも上側で、且つ、当該ユニット側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられたユニット側第二接続部（２４２）と前記ユニット支持部の前記支持部側第一接続部よりも上側で、且つ、当該支持部側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられた支持部側第二接続部（２１２）とに回動自在に取り付けられた第二リンク（２３０）を介して前記ユニット支持部に接続されるとともに、前記ユニット支持部に配設された付勢部材（例えば、ねじりコイルバネ２２２、２３２）によって、前記第一リンク及び前記第二リンクの少なくとも何れか一方を介して当該自走式掃除機の走行面側に付勢されてなることを特徴としている。
【０００９】
本発明の自走式掃除機によれば、駆動輪と駆動源と駆動力伝達部とが一体となって構成された駆動ユニットは、自走式掃除機の走行面側に付勢部材によって付勢されるとともに、第一リンク及び第二リンクを介してユニット支持部に接続されているので、駆動輪に加わる衝撃の緩衝を適正に行うことができ、駆動輪の走行面に対する接地性を向上させることができる。即ち、駆動ユニットを第一リンク及び第二リンクの回動軸を中心として回動させることができるので、例えば、自走式掃除機の走行中等に駆動輪に加わる衝撃を第一リンク及び第二リンクの回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、付勢部材により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪をより適正に追随させることができることとなって、駆動輪の接地性を向上させることができる。
【００１０】
また、駆動ユニットには、第一リンクが接続されるユニット側第一接続部と第二リンクが接続されるユニット側第二接続部が、走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられているので、第一リンク及び第二リンクを介した駆動ユニットの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００１１】
さらに、ユニット支持部には、第一リンクが接続される支持部側第一接続部と第二リンクが接続される支持部側第二接続部が、走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられているので、駆動ユニットの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００１２】
また、ユニット支持部は、駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして配設されているので、自走式掃除機の前進中に前方から斜めに駆動輪に加わる衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００１３】
さらに、付勢部材は、ユニット支持部に配設され、第一リンク及び第二リンクの少なくとも何れか一方を介して駆動ユニットを付勢するので、付勢部材によって駆動ユニットを走行面側に直接付勢する場合に比べて、駆動輪に加わる衝撃を第一リンクや第二リンクを介してより適正に緩衝することができる。
【００１４】
また、本発明のサスペンション構造によれば、上記の自走式掃除機と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の自走式掃除機によれば、駆動輪に加わる衝撃を第一リンク及び第二リンクの回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、付勢部材により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪をより適正に追随させることができることとなって、駆動輪の接地性を向上させることができる。
【００１６】
本発明のサスペンション構造によれば、駆動輪に加わる衝撃を第一リンク及び第二リンクの回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、付勢部材により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪をより適正に追随させることができることとなって、駆動輪の接地性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１８】
図１は、本発明を適用した好適な一実施形態として例示する自走式掃除機を側面から見て示した側面図であり、図２は、自走式掃除機を示す平面図であり、図３は、自走式掃除機を示す正面図である。また、図４は、自走式掃除機の要部構成を示すブロック図である。
【００１９】
なお、図１〜図３にあっては、自走式掃除機１００の筐体１内を透視した状態を示し、当該筐体１内に配設される各構成を破線で示すものとする。
【００２０】
また、以下の説明では、自走式掃除機１００の走行方向に沿った方向を前後方向Ｘとして、前進方向側を前側とし、後進方向側を後側とする。さらに、前後方向Ｘに直交する一方向を左右方向Ｙとし、前後方向Ｘ及び左右方向Ｙの双方に直交する方向を上下方向Ｚとする。
【００２１】
本実施形態の自走式掃除機１００は、例えば室内等にて所定の走行パターンに基づいて自律走行して掃除を行うものであり、図１〜図３に示すように、外形が略円盤状に形成され、筐体１の内部に、左右二つの駆動輪２１Ｌ、２１Ｒを回転駆動させて当該自走式掃除機１００を所定方向に移動させる走行部２と、移動中に走行面である掃除面上の塵埃等を掃除するための掃除部３とが配設され、また、図４に示すように、操作部４と、記憶部５と、ＲＡＭ６と、ＣＰＵ７とを備え、各部はバス８により接続されて構成されている。
【００２２】
記憶部５は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electronic Erasable Programmable ROM）等から構成されており、ＣＰＵ７の制御下にて実行される各種のプログラム並びに各プログラムの処理に係るデータ等を記憶するものである。具体的には、記憶部５は、例えば、予め設定された自走式掃除機１００の所定の走行パターンに係る走行パターン情報を記憶している。
【００２３】
ＲＡＭ（Random Access Memory）６は、例えば、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ７の制御下にて記憶部５から読み出されたプログラムやデータ等の格納領域や作業領域等を構成している。
【００２４】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）７は、当該自走式掃除機１００を構成する各部を
統括して制御するものであり、記憶部５に格納されている所定のプログラムを読み出してＲＡＭ６の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。
【００２５】
操作部４は、例えば、自走式掃除機１００の各種機能の実行等を指示するための複数の
操作キー（図示略）を有しており、ユーザにより操作された操作キーに対応する所定の操作信号をＣＰＵ７に対して出力する。
【００２６】
走行部２は、当該自走式掃除機１００の底部略中央の左右方向Ｙにおける両端部に配設された二つの駆動輪２１Ｌ、２１Ｒと、これら駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの各々を独立して回転駆動させる左輪駆動部２２及び右輪駆動部２３と、当該自走式掃除機１００の走行に伴って従動回転する所定数（図２中、５つ図示）の従動輪２４と、前進方向側に存する壁や家具等の障害物（図示略）を検出するための近接センサ２５、…、自走式掃除機１００の左右方向Ｙ側に存する横壁等の障害物（図示略）を検出するための横壁用近接センサ２６、２６と、気流を検知してその流速を検出する第一フローセンサ２７及び第二フローセンサ２８と、走行面に存する凹凸等の段差を検出するための段差検出用センサ２９、…と、を備えて構成されている。
【００２７】
左駆動輪２１Ｌは、例えば、左右方向Ｙの軸心周りに回転可能に配設されている。また、左駆動輪２１Ｌには、例えば、その回転駆動に基づいて回転信号を出力するロータリーエンコーダ２１１Ｌが配設されている。
【００２８】
左輪駆動部２２は、例えば、ＣＰＵ７の制御下にて左駆動輪２１Ｌを回転駆動させるための駆動源としての左輪駆動モータ２２１と、当該左輪駆動モータ２２１の駆動力を左駆動輪２１Ｌに伝達するための駆動力伝達部（後述）とを備えており、当該左輪駆動部２２は、左駆動輪２１Ｌと一体となって左輪側駆動ユニット２Ｌを構成している。
【００２９】
以下に、左輪側駆動ユニット２Ｌについて図５及び図６を参照して詳細に説明する。
【００３０】
ここで、図５及び図６は、左輪側駆動ユニット２Ｌを備えてなるサスペンション構造の一例を説明するための図であり、このうち、図６は、図５の状態の左輪側駆動ユニット２Ｌが上側に回動した状態を図示したものである。
【００３１】
図５及び図６に示すように、左輪側駆動ユニット２Ｌは、自走式掃除機１００の走行面側にねじりコイルバネ（付勢部材）２２２によって付勢された状態で、掃除機本体に取付固定されるユニット支持部２１０に第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介して支持されており、これにより、左駆動輪２１Ｌのサスペンション構造が構成されている。
【００３２】
また、左輪側駆動ユニット２Ｌは、駆動力伝達部としての第一〜第三歯車２５１〜２５３が収納されたギヤボックス２４０を備え、第一〜第三歯車２５１〜２５３を介して左輪駆動モータ２２１の駆動力を左駆動輪２１Ｌに伝達するようになっている。即ち、ギヤボックス２４０には、左輪駆動モータ２２１が取り付け固定されており、左輪駆動モータ２２１の出力軸に第一歯車２５１が噛合され、さらに、第一歯車２５１に第二歯車２５２が噛合され、さらに、第二歯車２５２に中心軸が左駆動輪２１Ｌの回転軸と同軸上に設けられた第三歯車２５３が噛合されている。
【００３３】
第三歯車２５３の中心軸及び左駆動輪２１Ｌの回転軸と同軸上には、第一リンク２２０の一端部が回動自在に接続されるユニット側第一接続部２４１が設けられている。
【００３４】
また、ギヤボックス２４０は、その上端部から自走式掃除機１００の前側に向けて延出して形成された延出部２４３を備え、この延出部２４３にユニット側第一接続部２４１と上下方向（走行面に対して略垂直な方向）Ｚにほぼ重なる位置に第二リンク２３０の一端部が回動自在に接続されるユニット側第二接続部２４２が設けられている。即ち、ユニット側第二接続部２４２は、ユニット側第一接続部２４１よりも上側に設けられている。
【００３５】
また、ユニット支持部２１０は、左駆動輪２１Ｌの回転軸よりも自走式掃除機１００の前進方向側に位置をずらして配設されている。
【００３６】
さらに、ユニット支持部２１０は、走行面に対して略垂直な方向に沿って略長尺に形成された部材であり、その下側部分に第一リンク２２０の他端部が回動自在に接続される支持部側第一接続部２１１が設けられている。また、ユニット支持部２１０の上側部分には
、支持部側第一接続部２１１と上下方向（走行面に対して略垂直な方向）Ｚにほぼ重なる位置に第二リンク２３０の他端部が回動自在に接続される支持部側第二接続部２１２が設けられている。
【００３７】
支持部側第二接続部２１２の回動軸と同軸上には、コイル状に巻かれている部分が支点となるようにしてねじりコイルバネ２２２が支持されており、その端部が支持部側第二接続部２１２の下側に設けられたバネ固定部２１３に固定されて、当該ねじりコイルバネ２２２の第二リンク２３０の上側に沿うように設けられた部分により第二リンク２３０が走行面側に付勢された状態となっている。
【００３８】
右駆動輪２１Ｒには、上記左駆動輪２１Ｌと略同様に、例えば、左右方向Ｙの軸心周りに回転可能に配設されている。また、右駆動輪２１Ｒには、その回転駆動に基づいて回転信号を出力するロータリーエンコーダ２１１Ｒが配設されている。
【００３９】
右輪駆動部２３は、左輪駆動部２２と略同様に構成され、例えば、ＣＰＵ７の制御下にて右駆動輪２１Ｒを回転駆動させるための駆動源としての右輪駆動モータ２３１と、当該右輪駆動モータ２３１の駆動力を右駆動輪２１Ｒに伝達するための駆動力伝達部とを備えており、当該右輪駆動部２３は、右駆動輪２１Ｒと一体となって右輪側駆動ユニット２Ｒを構成している。
【００４０】
なお、右輪側駆動ユニット２Ｒは、上記の左輪側駆動ユニット２Ｌと略同様の構成をなしており、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
従動輪２４は、例えば、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの回転駆動に従った走行安定性を高める上で、当該自走式掃除機１００の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒを中心として前後の重量バランス等を考慮して所定位置に所定数配設されている。
【００４２】
近接センサ２５は、例えば、赤外線センサや超音波センサ等から構成されており、筐体１の前側に設けられた複数の開口を介して各近接センサ２５の先端部を露出させるようにして複数配設されている。
【００４３】
また、近接センサ２５は、前進方向側であって自走式掃除機１００の所定範囲内に存する壁や家具等の障害物を検出するための障害物検出用信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。そして、自走式掃除機１００の走行中に近接センサ２５から出力された障害物検出用信号の入力に基づいて、ＣＰＵ７は、所定の演算プログラムを実行することに従って当該自走式掃除機１００の進行方向に存する障害物を検出するようになっている。
【００４４】
横壁用近接センサ２６は、例えば、上記近接センサ２５と略同様に、赤外線センサや超音波センサ等から構成されており、筐体１の左右の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの各々よりも端部側に設けられた二つの開口を介して各横壁用近接センサ２６の先端部を露出させるようにして各々配設されている。
【００４５】
また、横壁用近接センサ２６は、前進方向に略直交する左右方向Ｙ側に存する壁や家具等の障害物であって所定範囲内に存するものを検出するための障害物検出用信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。そして、横壁用近接センサ２６から出力された障害物検出用信号の入力に基づいて、ＣＰＵ７は、所定の演算プログラムを実行することに従って当該自走式掃除機１００の後進方向に存する障害物を検出するようになっている。
【００４６】
第一フローセンサ２７及び第二フローセンサ２８は、当該自走式掃除機１００の上面の略中央部に配設されている。具体的には、第一フローセンサ２７は、自走式掃除機１００の所定の走行パターンに従った進行方向に流れる気流を検知可能となるように、また、第二フローセンサ２８は、進行方向に直交する方向に流れる気流を検知可能となるように、各々の検知部を筐体１から露出させて所定の向きに配設されている。
【００４７】
そして、自走式掃除機１００の走行（移動）中に、第一フローセンサ２７は、進行方向に流れる気流の流速に係る第一流速信号をＣＰＵ７に対して出力し、第二フローセンサ２８は、進行方向に直交する方向に流れる気流の流速に係る第二流速信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。より具体的には、第一フローセンサ２７及び第二フローセンサ２８は、例えばマイクロセンサ等の温度検出部を備えており、当該温度検出部にて走行中に生じる気流により低下した温度を検出した後、検出された温度の低下度合と所定の関係を有する、進行方向及び進行方向に直交する方向に流れる各々の気流の流速、即ち、自走式掃除機１００の移動速度を演算して第一流速信号及び第二流速信号としてＣＰＵ７に対して出力する。
【００４８】
ここで、第一フローセンサ２７から出力された第一流速信号及び第二フローセンサ２８から出力された第二流速信号のうちの少なくとも何れか一方がＣＰＵ７に入力されると、ＣＰＵ７は、第一流速信号及び第二流速信号のうちの少なくとも何れか一方に基づいて、所定の演算プログラムを実行して、当該自走式掃除機１００の移動方向を検出するようになっている。なお、ＣＰＵ７は、検出された移動方向に基づいて、所定の制御プログラムの実行により、当該自走式掃除機１００を所定の走行パターンに従って移動させるように左輪駆動モータ２２１及び右輪駆動モータ２３１の駆動を制御するようになっている。
【００４９】
段差検出用センサ２９は、例えば、上記近接センサ２５及び横壁用近接センサ２６と略同様に、赤外線センサや超音波センサ等から構成されており、底部の前側の端部並びに左右の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの前側に各段差検出用センサ２９の先端部を走行面側に向けて配設されている。また、段差検出用センサ２９は、走行面に存する段差の検出を行うための段差検出用信号をＣＰＵ７に対して出力するようになっている。
【００５０】
掃除部３は、掃除面（走行面）上の塵埃を掻き上げる掃除用ブラシ３１と、掃除面上の塵埃を吸込口３２を介して集塵するために駆動する吸込用ファン３３と、吸込口３２と連通部３４を介して連通されるとともに吸込口３２を介して吸い込まれた塵埃が集塵される集塵部３５と、掃除用ブラシ３１よりも外側の掃除面を掃除するためのサイド掃除用ブラシ３６とを備えて構成されている。
【００５１】
掃除用ブラシ３１は、ＣＰＵ７の制御下にてブラシ駆動モータ３１１が回転駆動されることに基づいて、左右方向Ｙの軸心周りに回転可能になっている。また、掃除用ブラシ３１よりも後側に吸込口３２が設けられている。
【００５２】
吸込口３２は、掃除用ブラシ３１の長手方向における略中央部に設けられ、連通部３４を介して集塵部３５の後側の端部に接続されている。
【００５３】
吸込用ファン３３は、塵埃を濾過するためのフィルター３７を介して集塵部３５の前側の端部と連通されており、ＣＰＵ７の制御下にてファン駆動モータ３３１が回転駆動されることに基づいて回転可能となっている。
【００５４】
サイド掃除用ブラシ３６は、左右の各駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの前側にて、当該ブラシの一部を筐体１よりも外側にはみ出させるようにして配設されている。即ち、サイド掃除用ブラシ３６は、ＣＰＵ７の制御下にてサイドブラシ駆動モータ３６１が回転駆動されることに基づいて、筐体１の縁部分に設けられた上下方向Ｚの軸心周りに回転可能になっている。従って、サイド掃除用ブラシ３６の一部、例えば略半分が筐体１よりも外側に位置することとなって、掃除用ブラシ３１よりも外側の掃除面に存する塵埃等を掃除可能となっている。
【００５５】
以上のように、本実施形態の自走式掃除機１００によれば、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒと駆動モータ２２１、２３１と第一〜第三歯車２５１〜２５３とが一体となって構成された駆動ユニット２Ｌ、２Ｒは、自走式掃除機１００の走行面側にねじりコイルバネ２２２、２３２によって付勢されるとともに、第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介してユニ
ット支持部２１０に接続されているので、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃の緩衝を適正に行うことができ、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの接地性を向上させることができる。即ち、駆動ユニット２Ｌ、２Ｒを第一リンク２２０及び第二リンク２３０の回動軸を中心として回動させることができるので、自走式掃除機１００の走行中等に駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃を第一リンク２２０及び第二リンク２３０の回動軸を介して好適に分散させることができるとともに、ねじりコイルバネ２２２、２３２により衝撃の緩衝を適正に行うことができる。これにより、走行面に対して駆動輪２１Ｌ、２１Ｒをより適正に追随させることができることとなって、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの接地性を向上させることができる。従って、自走式掃除機１００を適正に走行させることができる。
【００５６】
また、駆動ユニット２Ｌ、２Ｒには、第一リンク２２０が接続されるユニット側第一接続部２４１と第二リンク２３０が接続されるユニット側第二接続部２４２が上下方向Ｚにほぼ重なる位置に設けられているので、第一リンク２２０及び第二リンク２３０を介した駆動ユニット２Ｌ、２Ｒの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００５７】
さらに、ユニット支持部２１０には、第一リンク２２０が接続される支持部側第一接続部２１１と第二リンク２３０が接続される支持部側第二接続部２１２が上下方向Ｚにほぼ重なる位置に設けられているので、駆動ユニット２Ｌ、２Ｒの回動をより適正に行って衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。また、ユニット支持部２１０は、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの回転軸よりも自走式掃除機１００の前進方向側に位置をずらして配設されているので、自走式掃除機１００の前進中に前方から斜めに駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃の緩衝をより適正に行うことができる。
【００５８】
さらに、ねじりコイルバネ２２２、２３２は、ユニット支持部２１０に配設され、第二リンク２３０を介して駆動ユニット２Ｌ、２Ｒを付勢するので、ねじりコイルバネ２２２、２３２によって駆動ユニット２Ｌ、２Ｒを走行面側に直接付勢する場合に比べて、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに加わる衝撃を第二リンク２３０を介してより適正に緩衝することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、付勢部材としてのねじりコイルバネ２２２、２３２により第二リンク２３０を介して駆動輪を走行面側に付勢するような構成を例示したが、これに限られるものではなく、第一リンク２２０を介して付勢しても良いし、第一リンク２２０及び第二リンク２３０の両方を介して付勢しても良い。
【００６１】
また、ユニット側第一接続部２４１及びユニット側第二接続部２４２の位置、支持部側第一接続部２１１及び支持部側第二接続部２１２の位置、第一リンク２２０及び第二リンク２３０の長さ等は適宜任意に変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明を適用した好適な一実施形態として例示する自走式掃除機を側面から見て示した側面図である。
【図２】図１の自走式掃除機を示す平面図である。
【図３】図１の自走式掃除機を示す正面図である。
【図４】図１の自走式掃除機の要部構成を示すブロック図である。
【図５】図１の自走式掃除機に備わるサスペンション構造の一例を説明するための図である。
【図６】図１の自走式掃除機に備わるサスペンション構造の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 自走式掃除機
１ 筐体
２Ｌ 左輪側駆動ユニット
２Ｒ 右輪側駆動ユニット
２２ 左輪駆動部（第一駆動部）
２３ 右輪駆動部（第二駆動部）
２１Ｌ 左駆動輪
２１Ｒ 右駆動輪
２２１ 左輪駆動モータ（駆動源）
２３１ 右輪駆動モータ（駆動源）
２１０ ユニット支持部
２１１ 支持部側第一接続部
２１２ 支持部側第二接続部
２２０ 第一リンク
２３０ 第二リンク
２４１ ユニット側第一接続部
２４２ ユニット側第二接続部
２５１ 第一歯車（駆動力伝達部）
２５２ 第二歯車（駆動力伝達部）
２５３ 第三歯車（駆動力伝達部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律走行して掃除を行う自走式掃除機であって、
当該自走式掃除機の掃除機本体に取り付けられる駆動輪のサスペンション構造を備え、
前記サスペンション構造は、
前記駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動源と、当該駆動源の駆動力を前記駆動輪に伝達するための駆動力伝達部とが一体となって構成された駆動ユニットと、
掃除機本体に前記駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして取付固定され、前記駆動ユニットを支持するユニット支持部と、を有し、
前記駆動ユニットは、
当該駆動ユニットの前記駆動輪の回転軸と同軸上に設けられたユニット側第一接続部と前記ユニット支持部の支持部側第一接続部とに回動自在に取り付けられた第一リンク、並びに、当該駆動ユニットの前記ユニット側第一接続部よりも上側で、且つ、当該ユニット側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられたユニット側第二接続部と前記ユニット支持部の前記支持部側第一接続部よりも上側で、且つ、当該支持部側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられた支持部側第二接続部とに回動自在に取り付けられた第二リンクを介して前記ユニット支持部に接続されるとともに、前記ユニット支持部に配設された付勢部材によって、前記第一リンク及び前記第二リンクの少なくとも何れか一方を介して当該自走式掃除機の走行面側に付勢されてなることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
自律走行して掃除を行う自走式掃除機の掃除機本体に取り付けられる駆動輪のサスペンション構造であって、
前記駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動源と、当該駆動源の駆動力を前記駆動輪に伝達するための駆動力伝達部とが一体となって駆動ユニットが構成され、
前記駆動ユニットを支持するユニット支持部が前記掃除機本体に取付固定され、
前記駆動ユニットは、前記自走式掃除機の走行面側に付勢部材によって付勢されるとともに、当該駆動ユニット及び前記ユニット支持部の各々の異なる２点どうしに回動自在に取り付けられた第一リンク及び第二リンクを介して前記ユニット支持部に接続されてなることを特徴とするサスペンション構造。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、
前記駆動輪の回転軸と同軸上に設けられ、前記第一リンクが接続されるユニット側第一接続部と、前記ユニット側第一接続部よりも上側で、且つ、当該ユニット側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられ、前記第二リンクが接続されるユニット側第二接続部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション構造。
【請求項４】
前記ユニット支持部は、
前記第一リンクが接続される支持部側第一接続部と、前記支持部側第一接続部よりも上側で、且つ、当該支持部側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に、前記第二リンクが接続される支持部側第二接続部とが設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のサスペンション構造。
【請求項５】
前記ユニット支持部は、前記駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして配設されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【請求項６】
前記付勢部材は、前記ユニット支持部に配設され、前記第一リンク及び前記第二リンクの少なくとも何れか一方を介して前記駆動ユニットを付勢することを特徴とする請求項２
〜５の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【請求項１】
自律走行して掃除を行う自走式掃除機であって、
当該自走式掃除機の掃除機本体に取り付けられる駆動輪のサスペンション構造を備え、
前記サスペンション構造は、
前記駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動源と、当該駆動源の駆動力を前記駆動輪に伝達するための駆動力伝達部とが一体となって構成された駆動ユニットと、
掃除機本体に前記駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして取付固定され、前記駆動ユニットを支持するユニット支持部と、を有し、
前記駆動ユニットは、
当該駆動ユニットの前記駆動輪の回転軸と同軸上に設けられたユニット側第一接続部と前記ユニット支持部の支持部側第一接続部とに回動自在に取り付けられた第一リンク、並びに、当該駆動ユニットの前記ユニット側第一接続部よりも上側で、且つ、当該ユニット側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられたユニット側第二接続部と前記ユニット支持部の前記支持部側第一接続部よりも上側で、且つ、当該支持部側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられた支持部側第二接続部とに回動自在に取り付けられた第二リンクを介して前記ユニット支持部に接続されるとともに、前記ユニット支持部に配設された付勢部材によって、前記第一リンク及び前記第二リンクの少なくとも何れか一方を介して当該自走式掃除機の走行面側に付勢されてなることを特徴とする自走式掃除機。
【請求項２】
自律走行して掃除を行う自走式掃除機の掃除機本体に取り付けられる駆動輪のサスペンション構造であって、
前記駆動輪と、当該駆動輪を回転駆動させるための駆動源と、当該駆動源の駆動力を前記駆動輪に伝達するための駆動力伝達部とが一体となって駆動ユニットが構成され、
前記駆動ユニットを支持するユニット支持部が前記掃除機本体に取付固定され、
前記駆動ユニットは、前記自走式掃除機の走行面側に付勢部材によって付勢されるとともに、当該駆動ユニット及び前記ユニット支持部の各々の異なる２点どうしに回動自在に取り付けられた第一リンク及び第二リンクを介して前記ユニット支持部に接続されてなることを特徴とするサスペンション構造。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、
前記駆動輪の回転軸と同軸上に設けられ、前記第一リンクが接続されるユニット側第一接続部と、前記ユニット側第一接続部よりも上側で、且つ、当該ユニット側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に設けられ、前記第二リンクが接続されるユニット側第二接続部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション構造。
【請求項４】
前記ユニット支持部は、
前記第一リンクが接続される支持部側第一接続部と、前記支持部側第一接続部よりも上側で、且つ、当該支持部側第一接続部と前記走行面に対して略垂直な方向にほぼ重なる位置に、前記第二リンクが接続される支持部側第二接続部とが設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のサスペンション構造。
【請求項５】
前記ユニット支持部は、前記駆動輪の回転軸よりも前記自走式掃除機の前進方向側に位置をずらして配設されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【請求項６】
前記付勢部材は、前記ユニット支持部に配設され、前記第一リンク及び前記第二リンクの少なくとも何れか一方を介して前記駆動ユニットを付勢することを特徴とする請求項２
〜５の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２０９３６（Ｐ２００６−２０９３６Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０３１３９（Ｐ２００４−２０３１３９）
【出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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